AT1073U1

AT1073U1 - METHOD AND DEVICE FOR GRINDING PARTICULAR INPUT

Info

Publication number: AT1073U1
Application number: AT65795U
Authority: AT
Inventors: Josef Dipl Ing Steindl
Original assignee: Innova Microsize Betriebsberat
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1996-10-25
Also published as: DE29618748U1

Description

AT 001 073 UlAT 001 073 Ul

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hahlen von teilchenförmigem Aufgabegut mit stark unterschiedlicher Feinheit, wobei das Aufgabegut in einer Wälzmühle gemahlen, in einem Sichter in Feingut und Grobgut klassiert und das Grobgut zur Wälzmühle rückgeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner auch eine Vorrichtung zum Mahlen von teilchenförmigem Aufgabegut mit stark unterschiedlicher Feinheit, die mit einer Wälzmühle und einem nachgeordneten Sichter mit einer Grobgutrückführung zur Wälzmühle ausgestattet ist. Wälzmühlen, wie Walzenschüsselmühlen, Pendelmühlen usw., werden im allgemeinen für Endprodukt-Feinheiten bis zu Dgg = 44 μη verwendet, wobei mit Dgg jene Oberkorngrenze bezeichnet wird, unterhalb der 98% des Mahlgutes liegen. In letzter Zeit wurden Versuche unternommen, Wälzmühlen (in Verbindung mit entsprechenden Feinsichtern) auch zur Herstellung feinerer Produkte bis zu Dgg = 20 ym einzusetzen. In der Praxis wurde jedoch in diesem Feinheitsbereich eine starke Abnahme der Mahlleistung beobachtet.The present invention relates to a method for grinding particulate feed material with widely differing fineness, the feed material being ground in a roller mill, classified into fine material and coarse material in a classifier and the coarse material being returned to the roller mill. The invention also relates to a device for grinding particulate feed material with greatly different fineness, which is equipped with a roller mill and a downstream sifter with a coarse material return to the roller mill. Rolling mills, such as bowl mills, pendulum mills etc., are generally used for final product finenesses up to Dgg = 44 μη, where Dgg is the upper grain limit below which 98% of the ground material lies. Attempts have recently been made to use roller mills (in conjunction with appropriate fine classifiers) also for producing finer products up to Dgg = 20 μm. In practice, however, a sharp decrease in grinding performance was observed in this fineness range.

Die Erfindung setzt sich daher zum Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mahlen von teilchenförmigem Aufgabegut mit einer Wälzmühle zu schaffen, das bzw. die im Feinstsichtbereich eine erhöhte Mahlleistung bietet. Dieses Ziel wird mit einem Verfahren der einleitend genannten Art erreicht, das sich gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, daß das Aufgabegut in einer Vormahleinrichtung auf eine Feinheit vorgemahlen wird, welche im Hinblick auf eine Maximierung des Durchsatzes des Verfahrens 2 AT 001 073 Ul gewählt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Mahlen von teilchenförmigem Aufgabegut mit stark unterschiedlicher Feinheit, die eine Wälzmühle und einen nachgeordneten Sichter mit einer Grobgutrückführung zur Wälzmühle aufweist, zeichnet sich dadurch aus, daß der Wälzmühle eine Vormahleinrichtung zum Vormahlen des Aufgabegutes vorgeordnet ist, deren Mahlfeinheit während des Betriebes einstellbar ist.The aim of the invention is therefore to create a method and a device for grinding particulate feed material with a roller mill, which offers increased grinding performance in the area of fine vision. This goal is achieved with a method of the type mentioned in the introduction, which is distinguished according to the invention in that the feed material is pre-ground in a pre-grinding device to a fineness which is chosen with a view to maximizing the throughput of the method 2 AT 001 073 Ul. The device according to the invention for grinding particulate feed material with widely differing fineness, which has a roller mill and a downstream separator with a coarse material return to the roller mill, is characterized in that the roller mill is preceded by a pre-grinding device for pre-grinding the feed material, the fineness of which can be adjusted during operation is.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine spezielle Art von Inhomogenität des 'Mahlbettes der Grund für die beobachtete überproportional starke Abnahme der Mahlleistung einer Wälzmühle mit zunehmender Endproduktfeinheit ist: Je feiner das Endprodukt ist, desto feiner ist der Grobgutrücklauf vom Sichter, so daß in der Wälzmühle ein Mahlbett entsteht, in dem einige wenige grobe Teilchen des Aufgabegutes (mit Korngrößen bis zu 30 mm) in einer zunehmend größeren Feingut Schicht "schwimmend" eingebettet sind. Eine wirksame Vermahlung des Sichtergrobgutes ist dadurch nicht mehr gewährleistet.The invention is based on the knowledge that a special type of inhomogeneity of the grinding bed is the reason for the observed disproportionately large decrease in the grinding capacity of a roller mill with increasing end product fineness: the finer the end product, the finer the coarse material return from the classifier, so that in The roller mill creates a grinding bed in which a few coarse particles of the feed material (with grain sizes up to 30 mm) are "floating" in an increasingly larger fine material layer. are embedded. An effective grinding of the coarse sifter is no longer guaranteed.

Durch die erfindungsgemäße Vormahlung wird vermieden, daß das Mahlbett größere Teilchen enthält, welche die Mahlwirkung beeinträchtigen. Im homogenisierten Mahlbett wird eine wesentlich höhere Mahlleistung erzielt, was wiederum den Grobgutrücklauf vom Sichter verringert und den Gesamtdurchsatz des Verfahrens weiter steigert.The pre-grinding according to the invention prevents the grinding bed from containing larger particles which impair the grinding action. A much higher grinding capacity is achieved in the homogenized grinding bed, which in turn reduces the coarse material return from the classifier and further increases the overall throughput of the process.

Die optimale Vormahlfeinheit hängt von der gewünschten Endproduktfeinheit ab; für jede spezifische Endproduktfeinheit und jedes spezifische Aufgabegut gibt es einen im Hinblick auf den Verfahrensdurchsatz optimalen Wert der Vormahlfeinheit. Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß für eine Feinheit Dgg des Feingutes von unter 44 [im die 3 AT 001 073 UlThe optimal pre-grinding fineness depends on the desired final product fineness; for each specific end product fineness and each specific feed there is an optimal value of the pre-grinding fineness with regard to the process throughput. A preferred embodiment of the method consists in that for a fineness Dgg of the fine material of less than 44 [in the 3 AT 001 073 Ul

Mahlfeinheit D93 des Vormahlens im Bereich von 0,2 bis 1 mm, vorzugsweise 0,5 bis 1 mm gewählt wird.Grinding fineness D93 of the pre-grinding is selected in the range from 0.2 to 1 mm, preferably 0.5 to 1 mm.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung besteht darin, daß die Mahlfeinheit der Vormahleinrichtung von einer Steuereinrichtung gesteuert ist, welcher ein Meßwert für den Durchsatz der Vorrichtung zugeführt ist und welche die Mahlfeinheit im Hinblick auf eine Maximierung des gemessenen Durchsatzes steuert.A particularly advantageous embodiment of the device consists in that the grinding fineness of the pre-grinding device is controlled by a control device which is supplied with a measured value for the throughput of the device and which controls the grinding fineness with a view to maximizing the measured throughput.

Als Vormahleinrichtung kann an sich jede Art von Mühle verwendet werden, deren Mahlfeinheit während des Betriebes einstellbar ist und die für das zu mahlende Material geeignet ist, z.B. eine Kegelschwingmühle. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann alternativ eine Hammermühle mit variabler Drehzahl und/oder verstellbarer Rostspaltbreite verwendet werden. Letzteres läßt sich bei einer Hammermühle, die einen Mahlrost aus nebeneinanderliegenden, mit Abstandhaltern versehenen Stäben aufweist, bevorzugt dadurch realisieren, daß die Abstandhalter als Hydraulikzylinder ausgebildet sind, welche gemeinsam beaufschlagbar sind. Zur gemeinsamen Rückstellung der Rostspalte wird bevorzugt eine am ersten und am letzten Stab des Mahlrostes angreifende Spanneinrichtung vorgesehen.Any type of mill can be used as a pre-grinding device, the fineness of which can be adjusted during operation and which is suitable for the material to be ground, e.g. a vibrating cone mill. According to a further feature of the invention, a hammer mill with variable speed and / or adjustable grating gap width can alternatively be used. The latter can preferably be achieved in a hammer mill which has a grinding grate composed of adjacent bars provided with spacers, in that the spacers are designed as hydraulic cylinders which can be acted upon together. For the common resetting of the grate gaps, a clamping device acting on the first and on the last rod of the grinding grate is preferably provided.

Gemäß einer weiteren Alternative der Erfindung kann als Vormahleinrichtung eine herkömmliche Wirbelstrommühle mit einem kegelförmigen Rotor und einem kegelförmigen Stator verwendet werden, bei welcher der Stator axialverstellbar gelagert ist. Dies läßt sich konstruktiv besonders einfach erreichen, wenn der Stator einen Deckel für ein den Rotor lagerndes Gehäuse bildet und mit Hilfe zumindest eines, vorzugsweise mehrerer synchron angetriebener Spindeltriebe gegenüber dem Gehäuse in 4 AT 001 07S UlAccording to a further alternative of the invention, a conventional eddy current mill with a conical rotor and a conical stator can be used as the pre-grinding device, in which the stator is mounted in an axially adjustable manner. In terms of design, this can be achieved particularly easily if the stator forms a cover for a housing supporting the rotor and with the aid of at least one, preferably a plurality of synchronously driven spindle drives in relation to the housing in 4 AT 001 07S Ul

Axialrichtung verstellbar ist. In diesem Fall kann zur Anzeige des Mahlspaltes ein mit dem Rotor verbundener Längenmeßstab durch den Stator hindurchgeführt werden.Axial direction is adjustable. In this case, a length measuring rod connected to the rotor can be passed through the stator to display the grinding gap.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit einer schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine Wirbelstrommühle in schematischem Längsschnitt, die sich als Vormahleinrichtung für das Verfahren bzw. die Vorrichtung von Fig. 1 eignet, und Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf einen Mahlrost einer Hammermühle, die ebenfalls als Vormahleinrichtung für das Verfahren bzw. die Vorrichtung von Fig. 1 verwendet werden kann.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments illustrated in the drawings. In the drawings, FIG. 1 shows the method according to the invention in connection with a schematically illustrated device according to the invention, FIG. 2 shows an eddy current mill in a schematic longitudinal section, which is suitable as a pre-grinding device for the method or the device of FIG. 1, and FIG. 3 shows a schematic plan view of a grinding grate of a hammer mill, which can also be used as a pre-grinding device for the method or the device of FIG. 1.

Gemäß Fig. 1 wird teilchenförmiges Aufgabegut aus einem Aufgabebehälter 1 über eine Aufgabeschnecke 2 mit variabler Drehzahl und eine Bandwaage 3 einer Vormahleinrichtung 4 zugeführt. Das vorgemahlene Gut wird anschließend einer Wälzmühle 5 aufgegeben, die bei dem gezeigten Beispiel eine Walzenschüsselmühle ist. Mit Hilfe einer pneumatischen Förderanlage, die durch ein am Ausgang der Vorrichtung angeschlossenes Saug-Ge-bläse 6 angedeutet ist, gelangt das Mahlgut in einen Feinst-sichter 7, wo es in Feingut und Grobgut klassiert wird. Das Grobgut wird direkt zur Wälzmühle 5 zurückgeführt, wogegen das Feingut in einem Filter 8 vom Förderluftstrom getrennt und am Ausgang 9 als Endprodukt zur Verfügung steht.According to FIG. 1, particulate feed material is fed from a feed container 1 via a feed screw 2 with variable speed and a belt scale 3 to a pre-grinding device 4. The pre-ground material is then fed into a roller mill 5, which in the example shown is a roller bowl mill. With the help of a pneumatic conveying system, which is indicated by a suction blower 6 connected to the outlet of the device, the ground material arrives in a fine classifier 7, where it is classified into fine and coarse material. The coarse material is returned directly to the roller mill 5, whereas the fine material is separated from the conveying air flow in a filter 8 and is available as an end product at the outlet 9.

Eine Meßeinrichtung 10 mißt den Differenzdruck in der pneumatischen Förderanlage und erhöht bei einer Abnahme des Differenzdruckes die Drehzahl der Aufgabeschnecke 2 und damit die Aufgabegutzufuhr bzw. verringert diese bei einem Anstieg 5 AT 001 073 Ul des Differenzdruckes. Diese Regelung ist in der Technik bekannt und gewährleistet ein weitgehendes Konstanthalten des Druckabfalles über die Wälzmühle 5, um ihre Mahlleistung maximal auszunützen.A measuring device 10 measures the differential pressure in the pneumatic conveying system and increases the speed of the feed screw 2 and thus the feed material supply with a decrease in the differential pressure or decreases it with an increase of 5 AT 001 073 Ul of the differential pressure. This regulation is known in the art and ensures that the pressure drop across the roller mill 5 is kept largely constant in order to make maximum use of its grinding capacity.

Die Bandwaage 3 mißt den Durchsatz an Aufgabegut. Da im eingeschwungenen Zustand der Ausstoß an Endprodukt gleich der Aufgabegutzufuhr ist, mißt die Bandwaage 3 gleichzeitig den Durchsatz durch die gesamte Vorrichtung bzw. des gesamten Verfahrens .The belt scale 3 measures the throughput of feed material. Since, in the steady state, the output of the end product is equal to the supply of the feed material, the belt scale 3 simultaneously measures the throughput through the entire device or the entire method.

Die Mahlfeinheit der Vormahleinrichtung 4 wird abhängig von der gewünschten Endproduktfeinheit so eingestellt, daß der Durchsatz des Verfahrens maximal ist. Dies kann händisch oder mit Hilfe einer Steuereinrichtung 11 durchgeführt werden, welcher ein Meßwertausgang der Bandwaage 3 zugeführt ist und die ihrerseits die Mahlfeinheit der Vormahleinrichtung 4 steuert. In der Praxis hat sich gezeigt, daß für eine Feinheit Dgg des Feingut-Endproduktes von unter 44 pm, insbesondere im Bereich um 20 pm, der Durchsatz ein Maximum im Bereich einer Vormahlfeinheit von 0,2 bis 1 mm, insbesondere 0,5 bis 1 mm, hat. Die Steuereinrichtung 11 führt unter Berücksichtigung der Regelgrenzen der Vorrichtung einen entsprechenden Maximalwertab-gleich aus.The grinding fineness of the pre-grinding device 4 is adjusted depending on the desired final product fineness so that the throughput of the process is at a maximum. This can be done manually or with the aid of a control device 11, to which a measured value output of the belt scale 3 is fed and which in turn controls the fineness of grinding of the pre-grinding device 4. In practice it has been shown that for a fineness Dgg of the end product of less than 44 pm, in particular in the range around 20 pm, the throughput is a maximum in the range of a pre-grinding fineness of 0.2 to 1 mm, in particular 0.5 to 1 mm, has. The control device 11 carries out a corresponding maximum value comparison taking into account the control limits of the device.

Ein Beispiel einer Vormahleinrichtung mit einstellbarer Mahlfeinheit ist in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Wirbelstrommühle mit einem kegelförmigen Rotor 12 und einem kegelförmigen Stator 13, zwischen denen ein kegelmantelförmiger Mahlspalt 14 ausgebildet ist, welcher über einen Aufgabetrichter 15 und die Oberseite des Rotors 12 beschickt wird. Der Stator 13 bildet einen Deckel für ein den Rotor 12 lagerndes Ge- 6 AT 001 073 Ul häuse 16 und ist mit Hilfe von vier über (nicht dargestellte Schrittmotoren) synchron angetriebenen Spindeltrieben 17 in Axialrichtung bezüglich des Gehäuses 16 verstellbar, wodurch sich der Mahlspalt 14 entsprechend ändert. An der Oberseite des Rotors 12 ragt ein Längenmeßstab 18 hoch, der durch eine (nicht dargestellte) Hülse geschützt unter entsprechender Abdichtung durch den Stator 13 hindurchgeführt ist und eine von außen sichtbare Anzeige des Mahlspaltes 14 zur Verfügung stellt. Alternativ könnte auch ein berührungsloses, z.B. opto-elektroni-sches Meßsystem zur Anzeige des Mahlspaltes vorgesehen werden.An example of a pre-grinding device with adjustable grinding fineness is shown in FIG. 2. Fig. 2 shows an eddy current mill with a conical rotor 12 and a conical stator 13, between which a cone-shaped grinding gap 14 is formed, which is fed via a feed hopper 15 and the top of the rotor 12. The stator 13 forms a cover for a housing 16 which stores the rotor 12 and is adjustable in the axial direction with respect to the housing 16 with the aid of four spindle drives 17 which are driven synchronously via stepper motors (not shown), as a result of which the grinding gap 14 changes accordingly. A length measuring rod 18 protrudes from the top of the rotor 12, which is protected by a sleeve (not shown) and passed through the stator 13 with appropriate sealing and provides an externally visible display of the grinding gap 14. Alternatively, a contactless, e.g. opto-electronic measuring system for displaying the grinding gap can be provided.

In Fig. 3 ist ein Verstellmechanismus für eine Hammermühle gezeigt, welche ebenfalls als Vormahleinrichtung 4 verwendet werden kann. Haramermühlen haben einen Mahlrost 19 aus nebeneinander liegenden, mit Abstandhaltern 20 versehenen Stäben 21, über dem sich ein (nicht dargestellter) mit Hämmern ausgestatteter Rotor dreht. Der Mahlrost 19 verläuft in Richtung quer zu den Stäben 21 gekrümmt um einen Teilumfang des Rotors und ist zwecks einfacherer Darstellung in Fig. 3 abgewickelt gezeigt.3 shows an adjustment mechanism for a hammer mill, which can also be used as a pre-grinding device 4. Haram mills have a grinding grate 19 consisting of adjacent bars 21 provided with spacers 20, over which a rotor (not shown) equipped with hammers rotates. The grating 19 extends in the direction transverse to the bars 21, curved around a partial circumference of the rotor, and is shown unwound in FIG. 3 for the purpose of simpler illustration.

Zur Verstellung der Rostspaltbreite sind die Abstandhalter 20 als Hydraulikzylinder ausgebildet, welche über einen Verteiler 22 gemeinsam beaufschlagbar sind. Am ersten und am letzten Stab des Mahlrostes 19 greift eine Spanneinrichtung an, welche auf einer Seite durch Anschläge 23 und auf der anderen Seite durch Hydraulikzylinder 24 mit vorgeschalteten einstellbaren Drosselventilen 25 gebildet ist und eine selektive Rückstellung des Mahlrostes 19 ermöglicht.To adjust the grating gap width, the spacers 20 are designed as hydraulic cylinders, which can be acted upon together via a distributor 22. A clamping device acts on the first and on the last rod of the grating 19, which is formed on one side by stops 23 and on the other side by hydraulic cylinders 24 with adjustable throttle valves 25 connected upstream, and enables the grating 19 to be reset selectively.

Die Erfindung eignet sich für jede Art von Wälzmünie 5, sei es eine Walzenschüsselmühle, eine Pendelmühle od.dgl. 7The invention is suitable for any type of rolling mill 5, be it a roller mill, a pendulum mill or the like. 7

Claims

AT 001 073 Ul Claims: 1. Method for grinding particulate feed material with widely differing fineness, the feed material being pre-ground in a pre-grinding device, ground in a downstream roller mill, classified into fine and coarse material in a classifier and the coarse material being returned to the roller mill, thereby characterized in that the feed material is pre-ground in the pre-grinding device to a fineness which is selected with a view to maximizing the throughput of the process.

2. The method according to claim 1, characterized in that for a fineness Dgg of the fine material of less than 44 μια the fineness Dgg of the pre-grinding is selected in the range from 0.2 to 1 mm, preferably 0.5 to 1 mm.

3. Apparatus for grinding particulate feed material with widely differing fineness, with a pre-grinding device, a downstream roller mill and a downstream separator with coarse material return to the roller mill, characterized in that the grinding fineness of the pre-grinding device (4) is adjustable during operation.

4. The device according to claim 3, characterized in that the grinding fineness of the pre-grinding device (4) is controlled by a control device (11) which is supplied with a measured value for the 8 AT 001 073 Ul throughput of the device and which the grinding fineness with regard to a Maximizes the measured throughput controls.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the pre-grinding device (4) is a hammer mill with variable speed and / or adjustable grating gap width.

6. The device according to claim 5, wherein the hammer mill has a grating of juxtaposed, provided with spacers bars, characterized in that the spacers (20) are designed as hydraulic cylinders which can be acted upon together.

7. The device according to claim 6, characterized in that on the first and on the last rod (21) of the grate (19) engages a clamping device (23-25).

8. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the pre-grinding device (4) is an eddy current mill with a conical rotor (12) and a conical stator (13), the stator (13) being axially adjustable.

9. The device according to claim 8, characterized in that the stator (13) forms a cover for a rotor (12) bearing housing (16) and with the aid of at least one, preferably a plurality of synchronously driven spindle drives (17) relative to the housing (16 ) is adjustable in the axial direction.

10. The device according to claim 9, characterized in that a length measuring rod (18) connected to the rotor (12) is guided through the stator (13). 9